1、火電廠生產(chǎn)過(guò)程,鄧建光 2011年12月,全廠情況介紹 火力發(fā)電廠生產(chǎn)流程 鍋爐設(shè)備及系統(tǒng) 汽輪機(jī)設(shè)備及系統(tǒng) 電氣設(shè)備及系統(tǒng) 其它輔助系統(tǒng),全廠情況簡(jiǎn)介,平頂山姚孟發(fā)電公司的前身姚孟電廠，始建于1970年，目前公司有六臺(tái)機(jī)組總裝機(jī)容量2470MW，年發(fā)電量約130億KWH，是我國(guó)第一座全部由亞臨界機(jī)組裝備起來(lái)的百萬(wàn)級(jí)火力發(fā)電廠。擁有四臺(tái)300MW、兩臺(tái)600MW燃煤汽輪發(fā)電機(jī)組，500KV及220KV變電站各一座，其中#1、2機(jī)組是國(guó)產(chǎn)第一、第四臺(tái)300MW雙水內(nèi)冷發(fā)電機(jī)組，分別于1975年、1980年投產(chǎn)；#3、4機(jī)組為比利時(shí)ACEC公司生產(chǎn)的亞臨界燃煤汽輪發(fā)電機(jī)組，分別于1985年、198

2、6年投產(chǎn)；#5、6機(jī)組與2007年底相繼投運(yùn)。公司擁有國(guó)內(nèi)第一座500KV超高壓變電站，是實(shí)現(xiàn)豫、鄂兩省水火電調(diào)劑的骨干樞紐，7條220KV輸電線路是穩(wěn)定河南電網(wǎng)安全運(yùn)行的有力支撐。,火力發(fā)電廠的生產(chǎn)過(guò)程,火力發(fā)電廠的生產(chǎn)過(guò)程是一個(gè)能量轉(zhuǎn)換的過(guò)程。 通常將燃料運(yùn)至電廠，經(jīng)輸送加工后，送入鍋爐進(jìn)行燃燒，使燃料中的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮懿鬟f給鍋爐中的水，使水變成高溫高壓的蒸汽，通過(guò)管道將壓力和溫度都較高的過(guò)熱蒸汽送入汽輪機(jī)， 推動(dòng)汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)作功，蒸汽參數(shù)（壓力、溫度）則迅速降低，最后排入凝汽器。在這一過(guò)程中，蒸汽的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)槠啓C(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能。發(fā)電機(jī)與汽輪機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器連成一個(gè)整體，以3000r/m

3、in的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子中的磁場(chǎng)在轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中將汽輪機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)變成電能。發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能，經(jīng)變壓器升壓后送人輸電線路送入電網(wǎng)提供給用戶。,火力發(fā)電廠的生產(chǎn)過(guò)程,在,火電廠生產(chǎn)過(guò)程,電磁感應(yīng)理論：任何變化的電場(chǎng)都要在其周轉(zhuǎn)空間產(chǎn)生磁場(chǎng)，任何變化的磁場(chǎng)都要在其周圍空間產(chǎn)生電場(chǎng)。 熱力學(xué)第一定律：熱可以變?yōu)楣?，功也可以變?yōu)闊幔囊欢ǖ臒崃繒r(shí)，必產(chǎn)和相當(dāng)數(shù)量的功，消耗一定量的功時(shí)，必出現(xiàn)相當(dāng)數(shù)量的功。 熱力學(xué)第二定律：高溫物體的熱能可以自動(dòng)傳遞給低溫物體，而低溫物體卻不能自動(dòng)地傳遞給高溫物體。機(jī)械能可以自動(dòng)轉(zhuǎn)化為熱能，而熱能卻不能自動(dòng)轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。,基本原理,火電廠生產(chǎn)過(guò)程,化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能：

4、通過(guò)鍋爐完成。 動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能：通過(guò)汽機(jī)完成。 機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽和ㄟ^(guò)發(fā)電機(jī)完成。,能量轉(zhuǎn)換過(guò)程,火電廠生產(chǎn)過(guò)程,鍋爐： 汽輪機(jī)： 發(fā)電機(jī)：,三大核心設(shè)備,鍋爐設(shè)備及系統(tǒng),鍋爐設(shè)備是火力發(fā)電廠中的主要熱力設(shè)備之一。它的任務(wù)是使燃料通過(guò)燃燒將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，并且以此熱能加熱水，使其成為一定?shù)量和質(zhì)量（壓力和溫度）的蒸汽。 由爐膛、煙道、汽水系統(tǒng)（其中包括受熱面、汽包、聯(lián)箱和連接管道）以及爐墻和構(gòu)架等部分組成的整體，稱為“鍋爐本體”。,鍋爐設(shè)備及系統(tǒng),#1、2鍋爐為巴布科克能源有限公司改造設(shè)計(jì)、制造的單爐體、雙爐膛型布置、四角切圓燃燒、固態(tài)排渣、低質(zhì)量流速、具有正流量響應(yīng)特性的垂直管圈水冷壁、

5、亞臨界壓力中間再熱式直流鍋爐。采用4臺(tái)鋼球磨中儲(chǔ)式乏氣送風(fēng)制粉系統(tǒng)。 #3、4機(jī)組的鍋爐為瑞士蘇爾壽專利，由比利時(shí)考克利爾鋼鐵公司制造的盤旋垂直蒸發(fā)器亞臨界直流鍋爐、半塔式中間再熱直流鍋爐，鍋爐配備的制粉系統(tǒng)為正壓直吹式系統(tǒng)。 #5、6鍋爐是由東方鍋爐廠制造的DG1900/25.4-1型國(guó)產(chǎn)超臨界滑壓運(yùn)行直流鍋爐，為單爐膛，一次中間再熱，尾部雙煙道結(jié)構(gòu)。本鍋爐固態(tài)排渣，全鋼構(gòu)架，全懸吊結(jié)構(gòu)露天布置，采用內(nèi)置式啟動(dòng)分離系統(tǒng)。6臺(tái)HP983型彈簧變加載中速磨煤機(jī)正壓直吹制粉系統(tǒng)，前、后墻各12只低NOX軸向旋流燃燒器，分三層對(duì)稱布置，前后墻對(duì)沖燃燒。,鍋爐整體布置圖,冷灰斗,燃燒器,省煤器,屏式過(guò)

6、熱器,一級(jí)過(guò)熱器,末級(jí)過(guò)熱器,低溫再熱器,高溫再熱器,空預(yù)器,爐膛及水冷壁,鍋爐設(shè)備及系統(tǒng),汽水系統(tǒng)： 風(fēng)煙系統(tǒng)：送風(fēng)機(jī)、吸風(fēng)機(jī)、一次風(fēng)機(jī)、預(yù)熱器。 制粉系統(tǒng)：磨煤機(jī)、排粉機(jī)（一次風(fēng)機(jī)）、粗細(xì)粉分離器、粉倉(cāng)、給粉機(jī)。 其它輔助系統(tǒng)：包括燃油系統(tǒng)、吹灰系統(tǒng)、除塵除渣系統(tǒng)等。,鍋爐主要系統(tǒng)及設(shè)備,鍋爐汽水系統(tǒng),鍋爐風(fēng)煙系統(tǒng),鍋爐制粉系統(tǒng),除灰除渣系統(tǒng),#5、6爐采用正壓氣力輸送系統(tǒng)，主要設(shè)備包括倉(cāng)泵、灰?guī)?、空壓機(jī)、氣化風(fēng)機(jī)、布袋除塵器等。每爐設(shè)一個(gè)粗灰?guī)?，兩爐共用一座細(xì)灰?guī)臁?水力除灰系統(tǒng)主要設(shè)備有灰漿泵、灰渣泵、振動(dòng)篩、濃縮池、柱塞泵、噴水式柱塞泵、注水泵、高壓清洗泵、回水泵、程排灰管等。 除渣

7、系統(tǒng)：,氣力除灰系統(tǒng),水力除灰系統(tǒng),水力除渣系統(tǒng),汽機(jī)設(shè)備及系統(tǒng),汽輪機(jī)本體是完成蒸汽熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的汽輪機(jī)組的基本部分，即汽輪機(jī)本身。它與回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)、調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)、油系統(tǒng)、凝汽系統(tǒng)以及其他輔助設(shè)備共同組成汽輪機(jī)組。汽輪機(jī)本體由固定部分（靜子）和轉(zhuǎn)動(dòng)部分（轉(zhuǎn)子）組成。固定部分包括汽缸、隔板、噴嘴、汽封、緊固件和軸承等。轉(zhuǎn)動(dòng)部分包括主軸、葉輪或輪鼓、葉片和聯(lián)軸器等。固定部分的噴嘴、隔板與轉(zhuǎn)動(dòng)部分的葉輪、葉片組成蒸汽熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的通流部分。汽缸是約束高壓蒸汽不得外泄的外殼。汽輪機(jī)本體還設(shè)有汽封系統(tǒng)。如右圖所示。,600MW汽輪機(jī)全貌,中壓導(dǎo)管,高壓導(dǎo)管,調(diào)節(jié)級(jí),主油泵,汽輪機(jī)設(shè)備及系統(tǒng),主

8、蒸汽系統(tǒng)：來(lái)自鍋爐的過(guò)熱蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)的高壓缸，做功后的蒸汽從高壓缸排出進(jìn)入鍋爐再熱器進(jìn)行加熱，二次加熱后的蒸汽再次進(jìn)入汽輪機(jī)的中壓缸和低壓缸做功后排入凝汽器凝結(jié)成水。 回?zé)岢槠到y(tǒng)：利用部分做過(guò)功的抽汽加熱給水，提高機(jī)組熱效率。,汽機(jī)主要系統(tǒng)及設(shè)備,汽輪機(jī)設(shè)備及系統(tǒng),凝結(jié)水系統(tǒng)：凝汽器、凝泵、凝升泵、低加、除氧器。 給水系統(tǒng)：除氧器、給水泵（前置泵、電泵/汽泵）、高加。 循環(huán)水系統(tǒng)：水庫(kù)、循環(huán)水泵、排水明渠（開式、閉式、冷卻水塔） 潤(rùn)滑油系統(tǒng)：潤(rùn)滑油箱、主潤(rùn)滑油泵、交、直流油泵、頂軸油泵、盤車,汽機(jī)主要系統(tǒng)及設(shè)備,汽機(jī)主蒸汽系統(tǒng),汽機(jī)回?zé)岢槠到y(tǒng),汽機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng),電氣設(shè)備及系統(tǒng),發(fā)電機(jī)本體：

9、 在發(fā)電廠中，同步發(fā)電機(jī)是將機(jī)械能轉(zhuǎn)變成電能的唯一電氣設(shè)備。因而將一次能源轉(zhuǎn)換為二次能源的發(fā)電機(jī)，采用三相交流同步發(fā)電機(jī)。在發(fā)電廠中的交流同步發(fā)電機(jī)，電樞是靜止的，磁極由汽輪機(jī)拖動(dòng)。同步發(fā)電機(jī)由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成。定子鐵芯和線圈是磁和電通過(guò)的部分，其他部分起著固定、支持和冷卻作用。轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子本體、護(hù)環(huán)、心環(huán)、轉(zhuǎn)子線圈、滑環(huán)、同軸勵(lì)磁機(jī)電樞組成。,電氣設(shè)備及系統(tǒng),廠用電系統(tǒng)：發(fā)電機(jī)發(fā)出的電，經(jīng)變壓器升高電壓后通過(guò)高壓配電裝置和輸電線路向外輸送。有一部分經(jīng)高廠變帶自用電。 電氣設(shè)備有：發(fā)電機(jī)、主變壓器、廠用變壓器、高壓配電裝置和廠用配電裝置等。 勵(lì)磁系統(tǒng)：#1、2發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁機(jī)采用同軸交流勵(lì)磁機(jī)

10、靜止半導(dǎo)體勵(lì)磁方式。#3、4發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁方式采用旋轉(zhuǎn)整流器結(jié)構(gòu)，即無(wú)刷勵(lì)磁。#5、6發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)采用機(jī)端自并勵(lì)靜止勵(lì)磁，其主要分為四個(gè)部分：勵(lì)磁變壓器、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器、可控硅整流器、起勵(lì)和滅磁單元。,電氣主要系統(tǒng)及設(shè)備,發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng),發(fā)電機(jī)廠用電系統(tǒng),變電站部分,優(yōu)點(diǎn)：供電可靠、運(yùn)行靈活方便。勵(lì)磁系統(tǒng)： 缺點(diǎn)：投資較大，經(jīng)濟(jì)性差；用旁路開關(guān)帶線路時(shí)操作復(fù)雜，增加了誤操作的機(jī)會(huì)；同時(shí)由于加裝了旁路開關(guān)，使相應(yīng)的保護(hù)及自動(dòng)化系統(tǒng)復(fù)雜。,220KV變電站接線特點(diǎn),變電站部分,優(yōu)點(diǎn)：具有較高的供電可靠性及運(yùn)行靈活性；任一母線故障或檢修，均不至停電，甚至于兩組母線同時(shí)故障的極端情況下，線路仍可以運(yùn)行。

11、缺點(diǎn)：使用設(shè)備較多，特別是斷路器和電流互感器，投資較大；二次控制接線和繼電保護(hù)較為復(fù)雜。,500KV3/2接線特點(diǎn),變電站主系統(tǒng)接線圖,220KV變電站,化學(xué)水處理系統(tǒng),水質(zhì)不良的危害：除鹽水水質(zhì)指標(biāo)：硬度 0umol/l， sio220ug/1 電廠化學(xué)工作的主要內(nèi)容： 補(bǔ)給水的處理：對(duì)原水進(jìn)行混凝、澄清、過(guò)濾處理，目的是除去水中懸浮物、膠體等雜質(zhì)，并降低水中有機(jī)物，以滿足鍋爐補(bǔ)給水除鹽系統(tǒng)進(jìn)水水質(zhì)的要求。除鹽處理是除去水中溶解的鹽類。 凝結(jié)水的精處理：,化學(xué)水處理系統(tǒng),化學(xué)水處理系統(tǒng),輸煤系統(tǒng),輸煤系統(tǒng)任務(wù)是將火車或汽車運(yùn)來(lái)的煤卸到煤溝或煤場(chǎng)并將煤輸送至原煤倉(cāng)。 輸煤系統(tǒng)組成：卸煤設(shè)備和受

12、卸設(shè)備、貯煤場(chǎng)和煤場(chǎng)機(jī)械、煤場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸系統(tǒng)和設(shè)備，以及給煤、破碎、篩選設(shè)備等。 輸煤系統(tǒng)的要求：安全存貯足夠的煤，機(jī)械化和自動(dòng)化的上煤。,輸煤系統(tǒng),輸煤系統(tǒng),脫硫系統(tǒng),我國(guó)是一個(gè)以煤炭為主要能源的國(guó)家，煤在一次能源中占75，其中84以上是通過(guò)燃燒方法利用的。煤燃燒釋放出來(lái)的含二氧化硫（SO2）廢氣會(huì)形成酸雨危害環(huán)境。早期電廠鍋爐排煙不受限制，隨著國(guó)家對(duì)環(huán)保越來(lái)越重視，要求電廠必須同步安裝脫硫裝置。 煙氣脫硫技術(shù)用簡(jiǎn)單、通俗的說(shuō)法，就是：一種將煙氣中SOx進(jìn)行分離，轉(zhuǎn)化為一種長(zhǎng)期穩(wěn)定、不對(duì)周邊環(huán)境造成二次污染的物質(zhì)的方法。,脫硫系統(tǒng),脫硫原理 石灰石石膏濕法煙氣脫硫采用石灰石漿液做為反應(yīng)劑，與煙氣中的SO2發(fā)生反應(yīng)生成亞硫酸鈣（CaSO3），亞硫酸鈣CaSO3與氧氣進(jìn)一步反應(yīng)生成硫酸鈣（CaSO4）。其脫硫效率和運(yùn)行可靠性高，是應(yīng)用最廣的脫硫技術(shù)。,鍋爐來(lái)的110150原煙氣首先經(jīng)過(guò)脫硫裝置的入口門：原煙氣擋板門，在增壓風(fēng)機(jī)提供足夠動(dòng)力之后，進(jìn)入煙氣換熱器的高溫?zé)煔鈧?cè),煙氣在吸收塔內(nèi)與脫硫劑液滴充分接觸，SO2被脫出，形成凈煙氣。脫硫后的凈煙氣溫度在4555，含有大量的水霧、脫硫漿液滴。特別脫硫漿液滴，將對(duì)后續(xù)煙道和設(shè)備造成大量